中山一院检验医学部是华南地区乃至全国规模最大的集医、教、研为一体的检验医学实验基地之一，在临床医学检验方面素来享有盛名。目前拥有世界上最先进的专用仪器设备和一支由博士、硕士及本科生为主组成的经验丰富的高素质专业技术人员队伍，并且是华南地区多间大学医学检验专业学生的实习基地。本检验医学部以高学术水平、精湛的技术、一流的仪器设备、良好的服务著称，为临床正确诊断、治疗、判断预后以及科学研究、医学人才培养、教学等提供了大量、及时而准确的实验数据以及高品位的后备、基地。
目前科室学术带头人在美国哈佛大学、内华达.雷诺州立大学学习多年，目前是广东省医学检验学会副主任委员、广东省预防医学会微生物、免疫学会副主任委员、全国检验学会青年委员、全国病毒学会委员、中华管理学会临床检验专业委员会委员、国家实验室认可委员会实习评审员，在广东省乃至全国有着重要的学术影响及地位。
本检验医学部设有：临床化学、临床免疫学、临床血液、尿液及体液学、临床微生物学、分子诊断学、门诊、急诊检验等六大部门。检验部所有检测项目均与实验室网络系统、医院网络系统相联接，实现了检验数据的科内共享和管理，大大方便了病人对其检验结果的检索、查询。
临床生化室--主要负责各种血液、体液的常规生物化学检验，拥有Sebia Hydrasys LC、Hellena REP电泳仪及Aeroset 2000、Beckman CX3、HITACHI 7170A、J&J Vitro 9500、7500、2500、Nova-Nucleus、IL Monarch-2000,1500等大型生化检验设备和技术。常规检测量及急诊检测量在广东地区都名列前茅。
临床血液、尿液及体液室--主要负责血球分析、血型鉴定、尿液常规、粪便常规及其它各种体液的常规细胞学检查，本室拥有Sysmex HST 330 全自动血球分析流水线、Beckman-Coulter MAXM、Coulter JTIR、CD3000、Beckman-Coulter Ac.T TM 5-diff血球分析仪、Sysmex CA6000及Sysmex CA1500全自动血凝分析仪、 DianaBayer全自动尿液分析仪、Sysmex UF100、Diasys尿沉渣分析仪等仪器、设备和技术。在全国率先进行了尿液分析方面的循证医学研究，并引进、改革了血液、尿液、各种体液、寄生虫等检查的技术及工作模式。
临床免疫室--主要负责各种临床免疫学指标的检验，包括肝炎系列抗原、抗体、自身抗体、感染、肿瘤标志、激素标记物、激素、性病抗原抗体等项目。本室拥有Abott Axsym大型免疫分析仪、 Abott IMX免疫分析仪、Beckman Array-360、BN prospec特定蛋白分析仪、FAME 20/25全自动酶联检验仪。该室在全国率先采用大型全自动免疫分析仪，率先在将分散在各小型专科实验室的检测项目集中于该室，检测，努力与国际上的临床实验室中心化趋势接轨，做到资源共享之目的，提高检验质量。
临床微生物室--负责各种微生物标本的培养分离、分纯、鉴定和药物敏感试验，监测各种传染病的流行情况，定期发布医院病原菌的分布及药敏监测情况，并承担医院的院内感染监控工作，为医院临床诊断、用药等方面提供了极为重要的实验数据。本室拥有Organon Teknika BacT Alert 120、 BacT Alert 240血培养仪、bioMerieux Vitek 60细菌鉴定仪及Osiris全自动细菌药敏分析系统等仪器和技术。该室在进行计算机管理后，一改既往那种冗长的最终报告方式，率先在全省进行"分步式"回复结果，使临床医生能及时、不断地获得微生物鉴定信息。
分子诊断室--率先采用最先进的分子诊断技术，对各种病原菌感染、基因突变、相关基因检查等进行早期、准确的监测。本室拥有定量分子扩增仪、NASBA扩增仪、LC分析仪等仪器设备。技术人员均为硕士、本科生学术背景，获经过多方技术培训，且已获得国家卫生部颁发的上岗证书。
